【摘要】：隨著生活方式的轉變,2型糖尿病的發(fā)病率越來越高,已成為嚴重威脅人類健康的重大慢性疾病。尋求安全、有效、價格低廉、副作用小的降糖藥物以及新型制劑是糖尿病藥物研發(fā)的迫切任務。近年來,腸道菌群在糖尿病發(fā)病及進程中的重要作用已被充分證實,且有望成為治療2型糖尿病的新靶點。甘露寡糖(MOS)是一種新型的益生元,能夠調節(jié)腸道菌群并改善腸道內環(huán)境。這種調控作用是否有助于糖尿病患者的血糖改善,是否對降糖藥物的作用產(chǎn)生影響,目前尚未深入開展。本實驗考察了MOS與一線降糖藥物二甲雙胍(MF)聯(lián)用的降糖效果,進而從腸道微生物的角度對其降糖機制進行了分析。主要研究工作及結果如下:(1)MOS與MF聯(lián)用對2型糖尿病模型小鼠降糖作用評價。對C57BL/6J小鼠采用高脂飼料、鏈脲佐菌素聯(lián)合誘導的方法建立2型糖尿病模型。給藥五周后,MOS單獨給藥(8 g/kg、4 g/kg、2 g/kg)有降低空腹血糖(FBG)、改善口服糖耐量(OGTT)、降低糖化血紅蛋白(HbA1c)及胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR)的趨勢,且呈劑量依賴性關系;聯(lián)合給藥(MF+MOS)設置了四個不同劑量組,分別為MFH(200 mg/kg)+MOSH(8g/kg)、MFH(200 mg/kg)+MOSM(4 g/kg)、MFL(75 mg/kg)+MOSH(8 g/kg)、MFL(75 mg/kg)+MOSM(4 g/kg),發(fā)現(xiàn)可有效降低FBG、改善OGTT、降低HbA1c和HOMA-IR,其效果均優(yōu)于MOS或MF單獨給藥。MF+MOS聯(lián)合用藥后,還有助于胰島細胞的恢復,減少肝組織空泡化現(xiàn)象,增加回腸組織杯狀細胞的數(shù)量,減輕腸組織炎性細胞的浸潤癥狀。(2)MOS與MF聯(lián)用對胰島素信號通路的影響。進一步分析發(fā)現(xiàn),MF+MOS能夠顯著上調并激活骨骼肌組織IR/IRS-1/PI3K/AKT信號通路的轉錄水平和蛋白磷酸化水平,上調Glut4的基因和蛋白表達水平,說明MF+MOS可通過增強骨骼肌組織對胰島素的敏感性,促進細胞對葡萄糖的利用,達到顯著降糖的效果,且效果優(yōu)于MF單治療。(3)MOS與MF聯(lián)用對腸道菌群的影響。提取各組別小鼠糞便的腸道微生物基因組,通過16S rRNA擴增子測序分析發(fā)現(xiàn),糖尿病模型小鼠的腸道菌群在多樣性及豐度指標上與正常小鼠存在顯著差異,而經(jīng)過MF+MOS給藥后,模型小鼠的菌群多樣性及豐度得到有效增加。聚類分析發(fā)現(xiàn),MF+MOS聯(lián)合給藥對腸道菌群的調節(jié)能力比MF單治療更為顯著。其中,在門分類水平上,MF+MOS給藥組的疣微菌門(Verrucomicrobia)豐度顯著增加;在屬水平結構中,MF+MOS聯(lián)合給藥組的Bifidobacterium、Akkermansia、Allobaculum、Sutterella、Anaerotruncus、Anaerostipes得到富集;此外,在最小分類單元OTU水平上,MF+MOS聯(lián)合給藥后逆轉了16個OTU,而MF單治療僅逆轉了6個差異OTU,且MF+MOS聯(lián)合給藥組逆轉的OTU與生化指標的相關性更為密切。在基因功能預測分析中,MF+MOS聯(lián)合給藥能夠使腸道菌群的甲烷代謝以及糖酵解/糖異生途徑回復正常水平。綜上所述,MF+MOS聯(lián)合給藥具有顯著優(yōu)于單獨給藥的降糖效果,這與腸道菌群的整體結構與組成,以及關鍵OTU豐度等的改變存在密切關聯(lián)。
【圖文】：

圖 1-1 2 型糖尿病的典型致病因素[12]Fig.1-1 Typical pathogenic features of hyperglycaemia in type 2 diabetes[12]發(fā)病主要分子機制況下，胰島素與細胞表面的胰島素受體（Insulin receptor，IR）結合酸化，激活受體酪氨酸激酶；胰島素受體底物（IRS，包括 IRS-1/2/3/4而發(fā)生酪氨酸磷酸化并與磷脂酰肌醇 3 激酶（PI3K）的 p85 調節(jié)亞基結K 的 p110 催化亞基被招募至細胞膜，從而使磷脂酰肌醇 4，5 二磷酸（酰肌醇三磷酸（PIP3）[13]。PIP3 又分別與磷酸肌醇依賴性蛋白激酶 1（P蛋白激酶 B（PKB，，又稱 AKT）結合，分別使 PDK1 蘇氨酸 308 位點氨酸 473 位點磷酸化，激活 AKT，并使下游靶蛋白（如：糖原合成酶 GTP 酶激活蛋白）磷酸化，最終使葡萄糖轉運體 4（GLUT4）易位至糖轉運至細胞內[13]（圖 1-2）。而當發(fā)生 T2D 時，胰島素分泌不足， IR/IRS/PI3K/AKT 表達下調，最終導致葡萄糖的吸收減少，血液葡萄

圖 1-2 胰島素信號通路[15]Fig.1-2 The insulin signaling pathway[15].2D 治療現(xiàn)狀及未來方向去 50 年，人類發(fā)現(xiàn)了肥胖和糖尿病的眾多風險因素，并針對這些風險因降糖方案以及研究不同靶點的降糖藥物。根據(jù)藥物作用機理的不同，可分其類似物、磺酰脲類、二甲雙胍類、SGLT-2 抑制劑、α-葡萄糖苷酶抑制劑、、苯丙氨酸衍生物、噻唑烷二酮類、GLP-1 受體激動劑等[1]。然而，很多定的副作用。比如：磺酰脲類容易出現(xiàn)低血糖、體重增加、心血管疾病預噻唑烷二酮類藥物容易出現(xiàn)心力衰竭、骨折等風險[18, 19]；SGLT-2 抑制劑酸中毒的風險[20]，另外在女性患者中容易出現(xiàn)尿道或生殖道感染[21]；胰島出現(xiàn)低血糖，體重增加，而且皮下注射操作不便，患者容易抵觸[22, 23]；就甲雙胍，也存在維生素 B12 缺乏的特點[24]，另外伴有中度或重度的腎病病甲雙胍[25, 26]。因此，開發(fā)新型、有效、安全、價格低廉的藥物成為目前研
【學位授予單位】：江南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：R96

【參考文獻】

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本文編號：2687559